硬件架构性能评估和性能优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种硬件架构性能评估和性能优化方法及装置，所述性能评估方法包括：基于硬件架构的各执行任务的运行数据，确定硬件架构的图网络；图网络用于表征各执行任务之间的信息传递关系以及各执行任务的属性信息；将图网络输入至性能参数预测模型，得到性能参数预测模型输出的硬件架构的性能数据；基于性能数据，对硬件架构的性能进行评估；其中，性能参数预测模型是基于样本硬件架构的运行数据，及样本硬件架构对应的性能数据训练得到的。本发明专利技术不仅能够快速且准确对硬件架构进行性能评估，避免传统方法中工作量大、开发周期长以及仿真时间开销大的问题，同时还能够依据性能评估结果调整硬件架构的参数，以实现对硬件架构的性能优化。

【技术实现步骤摘要】
硬件架构性能评估和性能优化方法及装置
本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种硬件架构性能评估和性能优化方法及装置。
技术介绍
目前关于硬件架构的性能分析往往都是基于硬件实现的仿真，比如system-C或HDL(HardwareDescriptionLanguage)实现，此类设计方法是电路行为级别或者时钟周期(clockcycle)级别的仿真。然而，基于硬件电路的仿真方法设计工作量大，设计周期长，仿真时间开销大等问题。实际上，在架构设计之初，实现电路级别的仿真不现实，而且也不需要精确到时钟周期级别的仿真，高效快速地评估系统的性能是关键。
技术实现思路
本专利技术提供一种硬件架构性能评估和性能优化方法及装置，用以解决现有技术中硬件架构性能评估工作量较大和周期较长的缺陷。本专利技术提供一种硬件架构性能评估方法，包括：基于硬件架构的各执行任务的运行数据，确定所述硬件架构的图网络；所述图网络用于表征各执行任务之间的信息传递关系以及各执行任务的属性信息；将所述图网络输入至性能参数预测模型，得到所述性能参数预测模型输出的所述硬件架构的性能数据；基于所述性能数据，对所述硬件架构的性能进行评估；其中，所述性能参数预测模型是基于样本硬件架构的运行数据，及样本硬件架构对应的性能数据训练得到的。根据本专利技术提供的一种硬件架构性能评估方法，所述基于硬件架构的各执行任务的运行数据，确定所述硬件架构的图网络，包括：基于各执行任务的运行数据及所述硬件架构的配置信息，确定各执行任务对应的计算图；基于各执行任务对应的计算图，确定所述硬件架构的图网络。根据本专利技术提供的一种硬件架构性能评估方法，所述基于各执行任务的运行数据及所述硬件架构的配置信息，确定各执行任务对应的计算图，包括：基于各执行任务的运行数据，确定各执行任务的算子；基于各执行任务的算子，确定各执行任务的第一表达式；所述第一表达式用于描述各执行任务的运算操作；基于各执行任务的第一表达式，确定各执行任务的第二表达式；所述第二表达式用于描述各执行任务的运算操作对应的执行过程；基于各执行任务的第二表达式及所述硬件架构的配置信息，确定各执行任务对应的计算图。根据本专利技术提供的一种硬件架构性能评估方法，所述样本硬件架构的运行数据包括芯片上各执行任务的运行数据，和/或仿真库中各执行任务的运行数据。根据本专利技术提供的一种硬件架构性能评估方法，所述硬件架构的性能数据包括所述硬件架构的运行时间以及所述硬件架构的运行功耗。本专利技术还提供一种硬件架构性能优化方法，包括：获取硬件架构的性能评估结果；基于所述性能评估结果，调整所述硬件架构的参数，以优化所述硬件架构的性能；其中，所述性能评估结果是采用如上所述的硬件架构性能评估方法确定的。本专利技术还提供一种硬件架构性能评估装置，包括：确定单元，用于基于硬件架构的各执行任务的运行数据，确定所述硬件架构的图网络；所述图网络用于表征各执行任务之间的信息传递关系以及各执行任务的属性信息；预测单元，用于将所述图网络输入至性能参数预测模型，得到所述性能参数预测模型输出的所述硬件架构的性能数据；评估单元，用于基于所述性能数据，对所述硬件架构的性能进行评估；其中，所述性能参数预测模型是基于样本硬件架构的运行数据，及样本硬件架构对应的性能数据训练得到的。本专利技术还提供一种硬件架构性能优化装置，包括：获取单元，用于获取硬件架构的性能评估结果；优化单元，用于基于所述性能评估结果，调整所述硬件架构的参数，以优化所述硬件架构的性能；其中，所述性能评估结果是采用如上所述的硬件架构性能评估方法确定的。本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述硬件架构性能评估方法的步骤；和/或，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述硬件架构性能优化方法的步骤。本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述硬件架构性能评估方法的步骤；和/或所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述硬件架构性能优化方法的步骤，。本专利技术提供的硬件架构性能评估和性能优化方法及装置，基于硬件架构中各执行任务的运行数据，得到用于描述硬件架构执行过程的图网络，并采用性能参数预测模型获取硬件架构的性能数据，不仅能够快速且准确对硬件架构进行性能评估，而且避免了传统方法中基于硬件电路仿真对硬件架构进行性能评估导致工作量大、开发周期长以及仿真时间开销大的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的硬件架构性能评估方法的流程示意图；图2是本专利技术提供的矩阵乘的计算图；图3是本专利技术提供的操作运算的计算图；图4是本专利技术提供的图网络示意图；图5是本专利技术提供的又一硬件架构性能评估方法的流程示意图；图6是本专利技术提供的矩阵乘代码示意图；图7是本专利技术提供的串行并行的计算图；图8是本专利技术提供的并行度为2的计算图；图9是本专利技术提供的硬件架构性能优化方法的流程示意图；图10是本专利技术提供的硬件架构性能评估装置的结构示意图；图11是本专利技术提供的硬件架构性能优化装置的结构示意图；图12是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术适用于硬件新架构设计的性能评估及优化探索，实现的方法属于设计空间探索(designspaceexploration)的技术范畴。后摩尔时代，专用型的硬件架构层出不穷，如何在新的硬件架构设计伊始能够针对特定的任务做出性能评估是设计者的迫切需求，与此同时，设计者可以根据评估出的性能改进架构设计或者综合多种任务的性能表现优化硬件架构设计。空间探索的方法往往有直接扫描法(DirectSweep)，蒙特卡洛，多对象优化(multi-objectiveoptimization)和遗传算法(GenericAlgorithm)等方法。空间探索的实现过程中会对空间探索的参数进行精简，减少探索的空间范围，减少计算时间。针对这样的问题，本专利技术提出了基于图网络的硬件架构性能评估和性能优化方法，旨在将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬件架构性能评估方法，其特征在于，包括：/n基于硬件架构的各执行任务的运行数据，确定所述硬件架构的图网络；所述图网络用于表征各执行任务之间的信息传递关系以及各执行任务的属性信息；/n将所述图网络输入至性能参数预测模型，得到所述性能参数预测模型输出的所述硬件架构的性能数据；/n基于所述性能数据，对所述硬件架构的性能进行评估；/n其中，所述性能参数预测模型是基于样本硬件架构的运行数据，及样本硬件架构对应的性能数据训练得到的。/n

【技术特征摘要】
1.一种硬件架构性能评估方法，其特征在于，包括：
基于硬件架构的各执行任务的运行数据，确定所述硬件架构的图网络；所述图网络用于表征各执行任务之间的信息传递关系以及各执行任务的属性信息；
将所述图网络输入至性能参数预测模型，得到所述性能参数预测模型输出的所述硬件架构的性能数据；
基于所述性能数据，对所述硬件架构的性能进行评估；
其中，所述性能参数预测模型是基于样本硬件架构的运行数据，及样本硬件架构对应的性能数据训练得到的。


2.根据权利要求1所述的硬件架构性能评估方法，其特征在于，所述基于硬件架构的各执行任务的运行数据，确定所述硬件架构的图网络，包括：
基于各执行任务的运行数据及所述硬件架构的配置信息，确定各执行任务对应的计算图；
基于各执行任务对应的计算图，确定所述硬件架构的图网络。


3.根据权利要求2所述的硬件架构性能评估方法，其特征在于，所述基于各执行任务的运行数据及所述硬件架构的配置信息，确定各执行任务对应的计算图，包括：
基于各执行任务的运行数据，确定各执行任务的算子；
基于各执行任务的算子，确定各执行任务的第一表达式；所述第一表达式用于描述各执行任务的运算操作；
基于各执行任务的第一表达式，确定各执行任务的第二表达式；所述第二表达式用于描述各执行任务的运算操作对应的执行过程；
基于各执行任务的第二表达式及所述硬件架构的配置信息，确定各执行任务对应的计算图。


4.根据权利要求1至3任一项所述的硬件架构性能评估方法，所述样本硬件架构的运行数据包括芯片上各执行任务的运行数据，和/或仿真库中各执行任务的运行数据。


5.根据权利要求1至3任一项所述的硬件架构性能评估方法，其特征在于，所述硬件架构的性能数据包括所述硬件架构的运行时间以及所述硬件架构的运行功耗。

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海壁仞智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31